一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于基礎(chǔ)面上的光伏發(fā)電系統(tǒng)和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)，其中，風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)還包括傾斜集風(fēng)面和風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置布置在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處，和/或布置在相鄰傾斜集風(fēng)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處。通過本實用新型在減小強大風(fēng)力對太陽能發(fā)電系統(tǒng)的損壞、降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)成本的同時，實現(xiàn)風(fēng)光互補穩(wěn)定發(fā)電。
【專利說明】—種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種應(yīng)用于風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，具體地涉及到充分利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)特點，安裝風(fēng)力發(fā)電裝置，實現(xiàn)風(fēng)光互補的發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種取之不竭、清潔的可再生能源。開發(fā)利用太陽能資源是開拓新能源、保護環(huán)境和節(jié)能減排的有效途徑。隨著太陽能等可再生能源利用在全世界蓬勃發(fā)展，太陽能發(fā)電(光伏發(fā)電和聚光光熱發(fā)電)逐步為人們所認(rèn)識并成為新能源研發(fā)應(yīng)用的方向，追求在降低成本、提高可靠性的前提下開展規(guī)模應(yīng)用。
[0003]全球大部分太陽能資源豐富地區(qū)、太陽能直福射(direct normal irradiance,DNI)高的地區(qū)都集中在中、高緯度35-40度附近，為更加有效的利用太陽光資源，一般太陽能利用裝置都會將受光面面向赤道方向抬起傾斜，以便增大受光面的全年受光量。例如，在中國西部地區(qū)的太陽能光伏電站，通常將光伏板向南斜立布置，光伏板與水平地面夾角一般在20-40度之間；又或者將反射鏡條陣列的布置平面設(shè)計為面向赤道方向傾斜。這些傾斜式的布置方式雖然提高了光伏板或反射鏡單位面積的受光量，但與水平布置相比，易受到風(fēng)力的影響，需要增加抗風(fēng)裝置減弱風(fēng)力對太陽能利用裝置的影響，增加了太陽能利用裝置的材料成本和設(shè)計難度。
[0004]在大部分太陽能資源豐富的地區(qū)，其風(fēng)能資源也較為豐富，采取風(fēng)光互補的方式進行能源的綜合開發(fā)和利用，可降低發(fā)電系統(tǒng)單位功率的投資成本，使之接近甚至低于傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的單位功率投資比，促進太陽能短時間內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型目的為進一步降低太陽能發(fā)電成本，利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)架構(gòu)開發(fā)風(fēng)能資源，欲提供一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于基礎(chǔ)面上的光伏發(fā)電系統(tǒng)和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)還包括傾斜集風(fēng)面和風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置布置在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處，和/或布置在相鄰傾斜集風(fēng)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處。
[0006]進一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行，南北方向向陽傾斜的光伏電池模組陣列結(jié)構(gòu)。
[0007]進一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行、南北方向向陽傾斜布置的管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列；將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏結(jié)構(gòu)，多個管狀光伏結(jié)構(gòu)相互緊密排列固定形成所述管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列。
[0008]進一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線平行、實施東西方向太陽光線跟蹤的管狀光伏陣列；將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏，多個管狀光伏間隔布置形成所述管狀光伏陣列。
[0009]優(yōu)選地，在玻璃管內(nèi)的光伏電池模組兩側(cè)布置聚光系統(tǒng)，增加光伏電池模組接收的太陽光線，提聞發(fā)電效率。
[0010]進一步地，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行，南北方向向陽傾斜的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。
[0011]進一步地，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線平行，東西方向整體成“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選地，所述菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)，針對不同的南北方向的間距，在傾斜集風(fēng)面特定位置布置不同密度的集風(fēng)口，使風(fēng)力集中吹向集風(fēng)口，增加局部風(fēng)力。
[0013]進一步地，在所述光伏電池模組陣列背部布置傾斜集風(fēng)面。
[0014]進一步地，在所述管狀光伏背部布置傾斜集風(fēng)面。
[0015]進一步地，在所述傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列背部布置傾斜集風(fēng)面。
[0016]進一步地，在所述“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列兩面背部分別布置傾斜集風(fēng)面。
[0017]進一步地，所述傾斜集風(fēng)面為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管。
[0018]進一步地，所述風(fēng)力發(fā)電裝置為水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置或垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行；垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于氣流方向，其風(fēng)輪可接受來自任何方向的風(fēng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計較為簡單，垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的旋轉(zhuǎn)軸一般垂直于地面，也可以與地面平行布置，本實用新型中優(yōu)選旋轉(zhuǎn)軸與地面平行布置。
[0019]進一步地，在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面間隙形成的集風(fēng)口處同軸布置垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。多個垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動軸機械轉(zhuǎn)動連接，整體輸出轉(zhuǎn)矩，形成更大的軸功率輸出。
[0020]進一步地，所述多個垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動軸與傾斜集風(fēng)面的下邊緣平行布置。
[0021]優(yōu)選地，根據(jù)菲涅爾反射鏡陣列的高度、多個菲涅爾反射鏡陣列之間的間距設(shè)計傾斜集風(fēng)面的位置或者根據(jù)光伏電池模組陣列的高度、多個光伏電池模組陣列之間的間距設(shè)計傾斜集風(fēng)面的位置，使集風(fēng)口對準(zhǔn)風(fēng)力發(fā)電裝置的部分掃風(fēng)面積，使風(fēng)力主要作用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)輪的葉片內(nèi)弧側(cè)部分，獲得最大的風(fēng)力發(fā)電效率。
[0022]優(yōu)選地，在相鄰傾斜集風(fēng)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處沿傾斜集風(fēng)面高度上升方向依次由低到高布置多個水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置或多個垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，避免風(fēng)力發(fā)電裝置對菲涅爾反射鏡陣列或光伏電池模組陣列的陽光遮擋，以便接收更大的風(fēng)力，提高風(fēng)力發(fā)電效率。
[0023]進一步地，所述的風(fēng)力發(fā)電裝置提供太陽能發(fā)電系統(tǒng)泵體、除氧、電加熱管道伴熱、供暖、廠用電。
[0024]進一步地，所述風(fēng)力發(fā)電裝置與太陽能發(fā)電系統(tǒng)共用電能輸出設(shè)備。
[0025]優(yōu)選地,在風(fēng)能電力輸出的同時,使用太陽能光熱發(fā)電輸出對風(fēng)能電力輸出功率和太陽能電力輸出功率的總功率進行調(diào)節(jié)，穩(wěn)定太陽能發(fā)電系統(tǒng)的整場輸出功率，實現(xiàn)風(fēng)光互補穩(wěn)定發(fā)電，提高對電網(wǎng)調(diào)度的適應(yīng)性。
[0026]進一步地，所述基礎(chǔ)面可以為地面、水面、屋頂面或樓頂面等。
[0027]本實用新型提供的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)光互補結(jié)構(gòu)具有以下特點及優(yōu)點:1、利用現(xiàn)有的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的場地、架構(gòu)，補充風(fēng)能發(fā)電，共用能量輸出系統(tǒng)，降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的單位功率造價，使之接近或低于傳統(tǒng)化石能源發(fā)電造價；2、提高光熱發(fā)電廠的輸出功率的穩(wěn)定平衡能力，補充夜間及光照不足時的輸出電力，提高電能質(zhì)量，便于接入系統(tǒng)及調(diào)度；3、加裝的傾斜集風(fēng)面，通過合理設(shè)計，降低光場架構(gòu)強度要求，提高抗風(fēng)水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第二個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3-1、圖3-2、圖3-3是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第三個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第四個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖5是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第五個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖6是本實用新型的風(fēng)光互補太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例對本實用新型進行進一步的詳細(xì)說明。
[0035]實施例1
[0036]圖1是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第一個實施例。如圖1所不，風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面105上,包括由多片反射鏡例如反射鏡101和反射鏡102，形成的菲涅爾反射鏡陣列；在菲涅爾反射鏡陣列的背部布置傾斜集風(fēng)面103，其與基礎(chǔ)面105之間保持一定距離的通風(fēng)間隙，形成集風(fēng)口，多個風(fēng)力發(fā)電裝置，如垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置104同軸布置在該集風(fēng)口處，多個風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動軸機械轉(zhuǎn)動連接且該轉(zhuǎn)動軸與傾斜集風(fēng)面103的下邊緣平行，降低了單個風(fēng)力發(fā)電裝置的機械損耗，提高了多個風(fēng)力發(fā)電裝置的整體輸出轉(zhuǎn)矩，形成更大的軸功率輸出。
[0037]所述菲涅爾反射鏡陣列東西軸線平行，南北方向向陽傾斜布置，傾斜角度為15°飛0°，傾斜角度一般大于20°，便于菲涅爾反射鏡陣列的安裝且同時具有較好的截光能力。菲涅爾反射鏡陣列背部的傾斜集風(fēng)面103，其可以為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管，在降低菲涅爾反射鏡陣列自身的受風(fēng)強度，降低太陽能系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本的同時，產(chǎn)生集風(fēng)效果。傾斜集風(fēng)面103與基礎(chǔ)面105之間的間隙形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置處于該集風(fēng)口位置，可充分利用集風(fēng)口處高密度風(fēng)資源，進行風(fēng)力發(fā)電。
[0038]實施例2
[0039]圖2是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第二個實施例。如圖2所示，風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面207上，包括“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列，其中，由多片反射鏡例如反射鏡201和反射鏡202，形成“V”字型菲涅爾反射鏡陣列；傾斜集風(fēng)面203布置在“V”字型菲涅爾反射鏡陣列其中一面的背部，其與基礎(chǔ)面207之間間隙處形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置206布置在該集風(fēng)口處。傾斜集風(fēng)面204布置在“V”字型菲涅爾反射鏡陣列另一面的背部，并在該處布置第二傾斜集風(fēng)面205，傾斜集風(fēng)面204與第二傾斜集風(fēng)面205之間形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置206布置在該集風(fēng)口處。
[0040]所述“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列南北軸線平行，東西方向布置，傾斜角度為15°飛0°，傾斜角度一般大于20°，便于“V”字型菲涅爾反射鏡陣列的安裝且同時具有較好的截光能力?！癡”字型菲涅爾反射鏡陣列的兩面背部的傾斜集風(fēng)面203、204，在降低“V”字型菲涅爾反射鏡陣列自身的受風(fēng)強度，降低太陽能系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本的同時，產(chǎn)生集風(fēng)效果字型菲涅爾反射鏡陣列的其中一面背部布置的傾斜集風(fēng)面203與基礎(chǔ)面207的間隙形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置206處于該集風(fēng)口位置，可接收來自西南或西北方向的風(fēng)資源；另外，第二傾斜集風(fēng)面205與基礎(chǔ)面呈角度布置，在“V”字型菲涅爾反射鏡陣列的另一面的背部布置的傾斜集風(fēng)面204與第二傾斜集風(fēng)面205形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置206可接收來自東南或東北方向的風(fēng)資源；因此，風(fēng)力發(fā)電裝置206可充分利用該兩處集風(fēng)口處的高密度風(fēng)資源，提高風(fēng)力發(fā)電效率。
[0041]實施例3
[0042]本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第三個實施例包括如圖3-1、圖3-2和圖3-3所示的三種布置方式。
[0043]如圖3-1所不,風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面304上,包括光伏電池模組陣列301 ;光伏電池模組陣列301背部布置傾斜集風(fēng)面302，其與基礎(chǔ)面304之間留有間隙，形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置303安裝在此集風(fēng)口位置，多個風(fēng)力發(fā)電裝置同軸布置，多個風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動軸機械轉(zhuǎn)動連接且該轉(zhuǎn)動軸與傾斜集風(fēng)面302的下邊緣平行。
[0044]此外，本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還可采用如圖3-2所示的布置方式，如圖3-2所示，多個光伏電池模組陣列，例如光伏電池模組陣列301、光伏電池模組陣列305，相互間隔布置于基礎(chǔ)面304上，在多個光伏電池模組陣列背部分別布置傾斜集風(fēng)面，例如在光伏電池模組陣列301的背部布置傾斜集風(fēng)面302，在光伏電池模組陣列305的背部布置傾斜集風(fēng)面306，在相鄰傾斜集風(fēng)面，例如傾斜集風(fēng)面302和傾斜集風(fēng)面306之間的間隙處形成集風(fēng)口，產(chǎn)生集風(fēng)效果，在此間隙處布置的多個風(fēng)力發(fā)電裝置，例如垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置303，多個垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置沿傾斜集風(fēng)面高度上升方向依次由低到高布置，利用該集風(fēng)口處的高密度風(fēng)資源，進行風(fēng)力發(fā)電。還可在相鄰傾斜集風(fēng)面的間隙處布置水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置，如圖3-3所示的水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置303和水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置307，多個水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置沿傾斜集風(fēng)面高度上升方向依次由低到高布置，如水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置307高于水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置303布置，避免水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置對菲涅爾反射鏡陣列或光伏電池模組陣列的陽光遮擋，以便接收更大的風(fēng)力，提高風(fēng)力發(fā)電效率。
[0045]再者，本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還可以結(jié)合圖3-1、圖3-2、圖3-3的布置方式，在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面之間的間隙處形成的集風(fēng)口處布置多個風(fēng)力發(fā)電裝置，并同時在相鄰傾斜集風(fēng)面之間間隙處形成的集風(fēng)口處布置風(fēng)力發(fā)電裝置，充分利用各集風(fēng)口處的聞密度風(fēng)資源，提聞風(fēng)力發(fā)電效率。
[0046]所述光伏電池模組陣列東西軸線平行，南北方向向陽傾斜布置，傾斜角度為當(dāng)?shù)鼐S度角度。以北緯40°附近的內(nèi)蒙古巴拉貢地區(qū)為例:光伏電池模組陣列與基礎(chǔ)面夾角接近當(dāng)?shù)鼐暥冉嵌?0°布置，或者所述夾角范圍為當(dāng)?shù)鼐暥冉嵌戎导?°和當(dāng)?shù)鼐S度角度減10°之間，即光伏電池模組陣列與基礎(chǔ)面成30°?45°布置，可使光伏電池模組陣列接收較多的太陽光，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。光伏電池模組陣列背部布置的傾斜集風(fēng)面可以為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管等，在降低光伏電池模組自身的受風(fēng)強度，降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本的同時，與基礎(chǔ)面之間的間隙處形成集風(fēng)口，產(chǎn)生集風(fēng)效果，風(fēng)力發(fā)電裝置可充分利用該集風(fēng)口處高密度風(fēng)資源，進行風(fēng)力發(fā)電，與光伏發(fā)電系統(tǒng)形成一體化的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0047]實施例4
[0048]圖4是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第四個實施例。如圖4所不，風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面407上,包括由在玻璃管402內(nèi)封裝光伏電池模組401形成的管狀光伏結(jié)構(gòu)，多個管狀光伏結(jié)構(gòu),如管狀光伏結(jié)構(gòu)403、管狀光伏結(jié)構(gòu)404,相互緊密排列并由固定架404相互固定，形成管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列；管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列與基礎(chǔ)面407之間留有間隙，形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置406安裝在此集風(fēng)口位置。優(yōu)選地，可在玻璃管402內(nèi)部的光伏電池模組401的兩側(cè)布置聚光系統(tǒng)，增加光伏電池模組401接收的太陽光線，提聞發(fā)電效率。
[0049]所述管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列東西軸線平行，南北方向向陽傾斜布置，傾斜角度為當(dāng)?shù)鼐S度角度?？墒共ＡЧ軆?nèi)的光伏電池模組接收較多的太陽光，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。此外，所述管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列，即可降低自然環(huán)境對光伏電池模組的破壞，又可作為傾斜集風(fēng)面，并與基礎(chǔ)面407之間保持一定距離的通風(fēng)間隙形成集風(fēng)口，風(fēng)力發(fā)電裝置406可充分利用集風(fēng)口處的高密度風(fēng)資源，進行風(fēng)力發(fā)電，與光伏發(fā)電系統(tǒng)形成一體化的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0050]實施例5
[0051]圖5是本實用新型的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第五個實施例。如圖5所不，風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面508上,包括由在玻璃管內(nèi)封裝光伏電池模組501形成的管狀光伏502 ;多個管狀光伏，如管狀光伏503、管狀光伏504、管狀光伏505相互間隔布置，形成管狀光伏陣列；優(yōu)選地，還可在玻璃管內(nèi)的光伏電池模組的兩側(cè)布置聚光系統(tǒng)，增加光伏電池模組接收的太陽光線，提高發(fā)電效率；在管狀光伏陣列背部布置傾斜集風(fēng)面506 ;傾斜集風(fēng)面506與基礎(chǔ)面508之間的間隙處形成集風(fēng)口，產(chǎn)生集風(fēng)效果，在此間隙處布置的多個風(fēng)力發(fā)電裝置，例如垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置507，多個垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置同軸布置，轉(zhuǎn)動軸與傾斜集風(fēng)面的下邊緣平行布置，可利用該集風(fēng)口處的高密度風(fēng)資源，進行風(fēng)力發(fā)電。
[0052]所述管狀光伏陣列的受光面向陽布置，且整體南北軸方向布置，實施東西方向太陽光線跟蹤，且玻璃管的旋轉(zhuǎn)軸線與水平面成角度布置，例如北半球高緯度區(qū)域，成南北軸方向固定，且南低北高布置。優(yōu)選地，管狀光伏陣列的玻璃管的旋轉(zhuǎn)軸線與水平面成當(dāng)?shù)鼐暥冉嵌炔贾?。管狀光伏陣列背部布置的傾斜集風(fēng)面為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管等，在降低管狀光伏陣列自身的受風(fēng)強度，降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本的同時，并與基礎(chǔ)面之間的間隙處形成集風(fēng)口，產(chǎn)生集風(fēng)效果，風(fēng)力發(fā)電裝置可充分利用該集風(fēng)口處高密度風(fēng)資源，進行風(fēng)力發(fā)電，與光伏發(fā)電系統(tǒng)形成一體化的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0053]圖6是本實用新型的風(fēng)光互補太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列。如圖6所示，將多個如圖1所示的風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相互間隔布置，形成風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列。例如，包括置于基礎(chǔ)面606上的多組風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)；所述其中一組風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括由多個反射鏡，例如反射鏡601、反射鏡602形成的菲涅爾反射鏡陣列；布置于菲涅爾反射鏡背部的傾斜集風(fēng)面603。每一組風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的菲涅爾反射鏡陣列背部布置的傾斜集風(fēng)面，與基礎(chǔ)面之間間隙形成集風(fēng)口，可降低菲涅爾反射鏡陣列自身的受風(fēng)強度，減少太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本；在該集風(fēng)口處布置的水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置或垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，可充分利用此集風(fēng)口處高密度風(fēng)力資源，進行風(fēng)力發(fā)電。另外，根據(jù)菲涅爾反射鏡陣列的高度、多個菲涅爾反射鏡陣列之間的間距設(shè)計傾斜集風(fēng)面的位置，使集風(fēng)口對準(zhǔn)風(fēng)力發(fā)電裝置的全部掃風(fēng)面積中的一部分，具體說就是使風(fēng)力主要集中作用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的全部掃風(fēng)面積中風(fēng)輪的葉片內(nèi)弧側(cè)受力為主的這一半面積，從而獲得最大的風(fēng)力發(fā)電效率。
[0054]再者，所述風(fēng)光互補太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列還可以包括由如圖2、圖3-1、圖3-2、圖4或圖5所示的風(fēng)光互補太陽能發(fā)電系統(tǒng)形成的結(jié)構(gòu)陣列。我國大部分光能利用較高的地區(qū)，其風(fēng)力資源也相對比較豐富，以中國西部地區(qū)為例，以傾斜反射鏡陣列光熱為例:常規(guī)設(shè)計，50麗光熱電站，實現(xiàn)年發(fā)電2億度時，一般占地2.5萬平方公里，每年可利用的風(fēng)能平均能達到8萬兆瓦。如采用本實用新型所述的光熱發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)光互補結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計傾斜集風(fēng)面，強化架構(gòu)強度的同時，應(yīng)用集風(fēng)效應(yīng)，采用水平軸或者垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，以常規(guī)掃風(fēng)直徑1.6米，額定功率500瓦，正常風(fēng)場使用折算成全年滿發(fā)利用小時2200小時為例，估計裝在集風(fēng)口時，即使連續(xù)多排鏡場相互遮擋，利用小時數(shù)也能超過3500小時。該光場安裝的互補發(fā)電風(fēng)機可實現(xiàn)年發(fā)電5000萬度以上。
[0055]上述關(guān)于附圖的描述內(nèi)容都是以處于北半球情況為例，所述風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)都向陽布置，即向南傾斜布置；當(dāng)處于南半球情況時，太陽能發(fā)電系統(tǒng)傾斜向陽布置，即向北傾斜布置。
[0056]顯而易見，在不偏離本實用新型的真實精神和范圍的前提下，在此描述的本實用新型可以有許多變化。因此，所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的改變，都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本實用新型所要求保護的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng),包括布置于基礎(chǔ)面上的光伏發(fā)電系統(tǒng)和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)還包括傾斜集風(fēng)面和風(fēng)力發(fā)電裝置；所述風(fēng)力發(fā)電裝置布置在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處和/或布置在相鄰傾斜集風(fēng)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行、南北方向向陽傾斜布置的光伏電池模組陣列結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行、南北方向向陽傾斜布置的管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏結(jié)構(gòu)，多個管狀光伏結(jié)構(gòu)相互緊密排列固定形成所述管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線平行、實施東西方向太陽光線跟蹤的管狀光伏陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng),其特征在于，將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏，多個管狀光伏間隔布置形成所述管狀光伏陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行、南北方向向陽傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線平行，東西方向整體成“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述光伏電池模組陣列背部布置傾斜集風(fēng)面。`
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述管狀光伏陣列背部布置傾斜集風(fēng)面。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述菲涅爾反射鏡陣列背部布置傾斜集風(fēng)面。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列兩面背部分別布置傾斜集風(fēng)面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述傾斜集風(fēng)面為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述基礎(chǔ)面為地面、水面、屋頂面或樓頂面。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置為水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置或垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,多個垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置同軸布置在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面間隙形成的集風(fēng)口處。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述多個垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置平行于傾斜集風(fēng)面的下邊緣布置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在相鄰傾斜集風(fēng)面間隙處沿傾斜集風(fēng)面高度上升方向依次由低到高布置多個風(fēng)力發(fā)電裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述集風(fēng)口對準(zhǔn)風(fēng)力發(fā)電裝置的部分掃風(fēng)面積，風(fēng)力主要作用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)輪的葉片內(nèi)弧側(cè)部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置提供太陽能發(fā)電系統(tǒng)泵體、除氧、電加熱管道伴熱、供暖、廠用電。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的一種風(fēng)光互補的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置與所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)共用電`能輸出設(shè)備。
【文檔編號】H02S10/12GK203590122SQ201320740144
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】劉輝 申請人:劉輝, 劉映華